JP6089581B2 - Porous polyolefin film, laminated porous film, and electricity storage device - Google Patents

Porous polyolefin film, laminated porous film, and electricity storage device Download PDF

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Description

本発明は、多孔性ポリオレフィンフィルム、積層多孔性フィルムおよび蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to a porous polyolefin film, a laminated porous film, and an electricity storage device.

多孔性ポリプロピレンフィルムは、電池や電解コンデンサーのセパレータや各種分離膜、衣料、医療用途における透湿防水膜、フラットパネルディスプレイの反射板や感熱転写記録シートなど多岐に亘る用途への展開が検討されている。中でも、ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話、デジタルカメラなどのモバイル機器などに広く使用されているリチウムイオン電池用のセパレータとして、多孔性フィルムは好適である。特に近年、電気自動車やハイブリッド車にリチウムイオン電池が使用されるようになり、電池の高出力化、高容量化に伴い、多孔性フィルムに無機粒子層や耐熱樹脂層をコーティングする検討が盛んに行われている(たとえば、特許文献1,2参照)。また、電池のサイズが大きくなり使用する面積が増えることから、低コスト化も強く望まれている。   Porous polypropylene films are being considered for use in a wide range of applications, including separators for batteries and electrolytic capacitors, various separation membranes, clothing, moisture-permeable waterproof membranes for medical applications, reflectors for flat panel displays, and thermal transfer recording sheets. Yes. Among these, a porous film is suitable as a separator for lithium ion batteries widely used in mobile devices such as notebook personal computers, mobile phones, and digital cameras. In particular, in recent years, lithium-ion batteries have been used in electric vehicles and hybrid vehicles, and as the output of batteries increases and the capacity increases, studies on coating porous films with inorganic particle layers and heat-resistant resin layers are actively conducted. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2). Further, since the size of the battery is increased and the area to be used is increased, cost reduction is also strongly desired.

ポリプロピレンフィルムを多孔化する手法としては、様々な提案がなされているが、中でも乾式法であり、かつ二軸延伸により生産性よく製膜可能な方法として、β晶法が挙げられる。β晶法とは、ポリプロピレンの結晶多形であるα型結晶(α晶)とβ型結晶(β晶)の結晶密度の差と結晶転移を利用してフィルム中に空隙を形成させる方法であり、数多くの提案がなされている(たとえば、特許文献3〜5参照)。さらに、β晶法による多孔性ポリプロピレンフィルムの表面に耐熱層などの機能層をコーティングする方法について数多くの提案がなされている(たとえば、特許文献6〜14参照)。しかし、β晶法による多孔性ポリプロピレンフィルムは、アセトンなどの有機溶剤系の塗剤をロールtoロール方式でコーティングする際、フィルム搬送し塗布・乾燥させる一連の工程においてフィルム中への有機溶剤含浸によるフィルムの寸法変化や、フィルムと金属ロールとの摩擦によって搬送時にシワが発生し平面性を悪化させてしまう場合があるため、特許文献6〜14に記載のように、コーティング用の塗剤は水系に限定され、乾燥速度の速い有機溶剤系を用いて生産性を向上させることは困難であった。   Various proposals have been made as a method for making a polypropylene film porous. Among them, a β-crystal method is mentioned as a dry method and a method capable of forming a film with high productivity by biaxial stretching. The β crystal method is a method in which voids are formed in a film by utilizing the crystal density difference and crystal transition between α type crystal (α crystal) and β type crystal (β crystal), which are polymorphs of polypropylene. Many proposals have been made (for example, see Patent Documents 3 to 5). Furthermore, many proposals have been made on a method of coating a functional layer such as a heat-resistant layer on the surface of a porous polypropylene film by the β crystal method (see, for example, Patent Documents 6 to 14). However, a porous polypropylene film by the β crystal method is formed by impregnating an organic solvent into the film in a series of processes of transporting the film and applying and drying when coating an organic solvent-based coating material such as acetone by a roll-to-roll method. Since there is a case where wrinkles are generated at the time of conveyance due to dimensional change of the film or friction between the film and the metal roll and the flatness is deteriorated, as described in Patent Documents 6 to 14, the coating agent for coating is aqueous. However, it has been difficult to improve productivity using an organic solvent system having a high drying rate.

特開2007−273443号公報JP 2007-273443 A 特開2006−164873号公報JP 2006-164873 A 特開昭63−199742号公報JP-A 63-199742 特開平6−100720号公報JP-A-6-100720 特開平9−255804号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-255804 特開2009−19118号公報JP 2009-19118 A 特開2009−114434号公報JP 2009-114434 A 特開2009−226746号公報JP 2009-226746 A 特開2009−227819号公報JP 2009-227819 A 特開2010−65088号公報JP 2010-65088 A 特開2010−219037号公報JP 2010-219037 A 特開2011−110704号公報JP 2011-110704 A 特開2011−126275号公報JP 2011-126275 A 国際公開第2010−8003号パンフレットInternational Publication No. 2010-8003 Pamphlet

本発明の課題は、上記した問題点を解決することにある。すなわち、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制し平面性に優れ、蓄電デバイス用セパレータとして好適に用いることができる多孔性ポリオレフィンフィルムを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems. In other words, in the process of applying a functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity has been improved using an organic solvent having a high drying rate, it is excellent in flatness by suppressing generation of wrinkles in the conveyed film, and is suitable as a separator for an electricity storage device. It is providing the porous polyolefin film which can be used for.

上記した課題は、フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが1.2以下であり、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が0.3%以下である多孔性ポリオレフィンフィルムによって達成可能である。   The above-described problems are that the coefficient of friction μk with the metal in the film longitudinal direction is 1.2 or less, and the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone is 0.3% or less. Achievable with porous polyolefin films.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において搬送されるフィルムのシワの発生や平面性の低下が改善されることから、蓄電デバイス用セパレータとして好適に使用することができる。   The porous polyolefin film of the present invention has improved wrinkle generation and deterioration of flatness in the film conveyed in the process of applying a functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity is improved by using an organic solvent having a high drying speed. Therefore, it can be suitably used as a separator for an electricity storage device.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが1.2以下であり、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が0.3%以下であり、フィルムのβ晶形成能が40%以上である多孔性ポリオレフィンフィルムである。 The porous polyolefin film of the present invention has a coefficient of friction μk with a metal in the film longitudinal direction of 1.2 or less, and a dimensional change in expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone is 0.3. % Ri der less, Ru porous polyolefin film der β crystal forming ability is 40% or more of the film.

ここで、本願においては、フィルムを製膜する方向に平行な方向を、製膜方向あるいは長手方向あるいはMDと称し、フィルム面内で製膜方向に直交する方向を幅方向、横方向あるいはTDと称する。フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが1.2より大きくなると、フィルム搬送しながら耐熱層などの機能層を塗布する工程において、金属ロールとの摩擦が大きくなり金属ロール上でフィルムが滑らず搬送張力によってフィルム長手方向にシワが発生する場合がある。フィルムと金属との摩擦係数μkは1.1以下が好ましく、より好ましくは1.0以下、さらに好ましくは0.9以下である。摩擦係数μkの下限は特に限定しないが、0.1とするものである。   Here, in the present application, a direction parallel to the film forming direction is referred to as a film forming direction or a longitudinal direction or MD, and a direction orthogonal to the film forming direction in the film plane is referred to as a width direction, a lateral direction or TD. Called. When the friction coefficient μk with the metal in the longitudinal direction of the film is greater than 1.2, in the process of applying a functional layer such as a heat-resistant layer while transporting the film, the friction with the metal roll increases and the film does not slip on the metal roll. Wrinkles may occur in the longitudinal direction of the film due to the conveyance tension. The friction coefficient μk between the film and the metal is preferably 1.1 or less, more preferably 1.0 or less, and still more preferably 0.9 or less. The lower limit of the friction coefficient μk is not particularly limited, but is 0.1.

また本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が0.3%を超える場合、フィルム搬送しながら耐熱層などの機能層を塗布し、機能層バインダーを乾燥する搬送工程において、フィルム長手方向にシワが発生する場合がある。アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化は0.2%以下が好ましく、0.1%以下がより好ましい。前記のように収縮や膨張の変化率は小さいほど好ましく、膨張と収縮では収縮側になることが、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制する観点から好ましい。これは塗布工程でフィルムが溶剤含浸した状態で搬送用金属ロールにフィルムが接触したとき膨張挙動が大きいと金属ロールとフィルムの摩擦でフィルムは幅方向への変形ができず、膨張変形した分は折れシワを形成する挙動になりやすいと考えるものである。ここで、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層の塗布工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制させる観点から、上述した摩擦係数μkおよび、フィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化を本発明の規定する範囲内とするには、後述する、製膜時の延伸、熱処理、弛緩条件を後述する範囲内とすることにより制御可能である。   The porous polyolefin film of the present invention is coated with a functional layer such as a heat-resistant layer while transporting the film when the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone exceeds 0.3%. In the transporting process for drying the functional layer binder, wrinkles may occur in the longitudinal direction of the film. The dimensional change of expansion or contraction in the film width direction when the film is immersed in acetone is preferably 0.2% or less, and more preferably 0.1% or less. As described above, the rate of change of shrinkage and expansion is preferably as small as possible, and the functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity has been improved by using an organic solvent having a high drying speed is applied when the expansion and contraction become the contraction side. In a process, it is preferable from a viewpoint of suppressing the wrinkle generation | occurrence | production of the film conveyed. This is because when the film comes into contact with the metal roll for transportation in the coating process, if the expansion behavior is large, the film cannot be deformed in the width direction due to friction between the metal roll and the film. It is thought that it tends to bend and form wrinkles. Here, in the coating process of a functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity is improved by using an organic solvent having a high drying speed, the above-described friction coefficient μk and the film are used from the viewpoint of suppressing wrinkle generation of the conveyed film. In order to set the dimensional change of expansion or contraction in the width direction within the range defined by the present invention, it is possible to control the stretching, heat treatment, and relaxation conditions during film formation, which will be described later, within the ranges described later.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、フィルムの両表面を貫通し、透気性を有する孔(以下、貫通孔という)を有し、ポリオレフィン樹脂を主成分とする。「主成分」とは、特定の成分が全成分中に占める割合が50質量%以上であることを意味し、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であることを意味し、100質量%であっても良いことを意味する。この貫通孔を有する多孔性フィルムを得る方法としては、上記の特性を満たしていれば、製法や材質は特に限定されず、種々の方法を採用することができるが、主成分の材質はポリプロピレンを用いると、材料コストを低減できセパレータを低価格で製造できるため好ましい。製法としては、後述するβ晶法を用いると二軸延伸により生産性良く製膜可能であり好ましい。   The porous polyolefin film of the present invention has pores that penetrate through both surfaces of the film and have air permeability (hereinafter referred to as through-holes), and contains a polyolefin resin as a main component. “Main component” means that the proportion of a specific component in all components is 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass. This means that the amount is 100% by mass. As a method for obtaining the porous film having the through-holes, as long as the above characteristics are satisfied, the production method and material are not particularly limited, and various methods can be adopted, but the main component material is polypropylene. When used, it is preferable because the material cost can be reduced and the separator can be manufactured at a low price. As a production method, it is preferable to use the β crystal method described later, because the film can be formed with high productivity by biaxial stretching.

以下に、β晶法を例にとって、本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムの好ましい形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the porous polyolefin film of the present invention will be described by taking the β crystal method as an example.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、β晶形成能が40%以上であるポリプロピレンを主成分とすることが好ましい。「主成分」とは、特定の成分が全成分中に占める割合が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、最も好ましくは95質量%以上であることを意味する。   The porous polyolefin film of the present invention is preferably composed mainly of polypropylene having a β crystal forming ability of 40% or more. The “main component” means that the proportion of a specific component in all components is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and most preferably 95% by mass or more. It means that there is.

β晶法とは、キャストシートに生成させたβ晶を、縦延伸により製膜方向に配向したフィブリルとし、そのフィブリルを横延伸で開裂させながら網目を形成させることにより、多孔性ポリプロピレンフィルムを得る方法である。尚、キャストシートとは、溶融したポリオレフィン樹脂をキャストドラム上でシート状に成型した、未延伸のシートを示す。   The β crystal method is a method in which a β crystal formed in a cast sheet is used as fibrils oriented in the film forming direction by longitudinal stretching, and a porous polypropylene film is obtained by forming a network while cleaving the fibrils by transverse stretching. Is the method. The cast sheet refers to an unstretched sheet obtained by molding a molten polyolefin resin into a sheet shape on a cast drum.

β晶法を用いてフィルムに貫通孔を形成せしめるため、本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムのβ晶形成能が40%以上であることが好ましい。β晶形成能が40%未満ではフィルム製造時にβ晶量が少ないためにα晶への転移を利用してフィルム中に形成される空隙数が少なくなり、その結果、透過性の低いフィルムしか得られない場合がある。一方、β晶形成能が90%を超えるようにするのは、後述するβ晶核剤を多量に添加したり、使用するポリプロピレン樹脂の立体規則性を極めて高くしたりする必要があり、製膜安定性が低下するなど工業的な実用価値が低い。工業的にはβ晶形成能は60〜90%が好ましく、65〜85%が特に好ましい。   In order to form through-holes in the film using the β crystal method, it is preferable that the β polyolefin forming ability of the porous polyolefin film of the present invention is 40% or more. If the β-crystal forming ability is less than 40%, the amount of β-crystals is small at the time of film production, so the number of voids formed in the film is reduced by utilizing the transition to α-crystal, and as a result, only a film with low permeability is obtained. It may not be possible. On the other hand, in order to make the β crystal forming ability exceed 90%, it is necessary to add a large amount of a β crystal nucleating agent described later, or to make the stereoregularity of the polypropylene resin to be used extremely high. Industrial practical value is low, such as a decrease in stability. Industrially, β-crystal forming ability is preferably 60 to 90%, particularly preferably 65 to 85%.

β晶形成能を40〜90%に制御するためには、アイソタクチックインデックスの高いポリプロピレン樹脂を使用したり、β晶核剤と呼ばれる、ポリプロピレン樹脂中に添加することでβ晶を選択的に形成させる結晶化核剤を添加剤として用いたりすることが好ましい。   In order to control the β crystal formation ability to 40 to 90%, a polypropylene resin having a high isotactic index is used, or a β crystal is selectively added by adding it to a polypropylene resin called a β crystal nucleating agent. The crystallization nucleating agent to be formed is preferably used as an additive.

β晶核剤としては、たとえば、1,2−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、コハク酸マグネシウムなどのカルボン酸のアルカリあるいはアルカリ土類金属塩、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミドに代表されるアミド系化合物、3,9−ビス[4−(N−シクロヘキシルカルバモイル)フェニル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどのテトラオキサスピロ化合物、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムなどの芳香族スルホン酸化合物、イミドカルボン酸誘導体、フタロシアンニン系顔料、キナクリドン系顔料を好ましく挙げることができるが、特に特開平5−310665号公報に開示されているアミド系化合物を好ましく用いることができる。β晶核剤の含有量としては、ポリプロピレン組成物全体を基準とした場合に、0.05〜0.5質量%であることが好ましく、0.1〜0.3質量%であればより好ましい。0.05質量%未満では、β晶の形成が不十分となり、多孔性ポリプロピレンフィルムの透気性が低下する場合がある。0.5質量%を超えると、粗大ボイドを形成し、フィルム搬送しながら耐熱層などの機能層を塗布し、機能層バインダーが乾燥するまでの塗布前後でフィルムの寸法変化が大きくなるため、搬送工程のフィルム長手方向にシワが発生する原因となりうる。   Examples of the β crystal nucleating agent include alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids such as calcium 1,2-hydroxystearate and magnesium succinate, and N, N′-dicyclohexyl-2,6-naphthalenedicarboxyamide. Amide compounds, tetraoxaspiro compounds such as 3,9-bis [4- (N-cyclohexylcarbamoyl) phenyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, benzenesulfonic acid Preferable examples include aromatic sulfonic acid compounds such as sodium and sodium naphthalene sulfonate, imide carboxylic acid derivatives, phthalocyanine pigments, and quinacridone pigments. Particularly, amides disclosed in JP-A-5-310665 Compounds can be preferably usedThe content of the β crystal nucleating agent is preferably 0.05 to 0.5% by mass, more preferably 0.1 to 0.3% by mass, based on the entire polypropylene composition. . If it is less than 0.05% by mass, formation of β crystals becomes insufficient, and the air permeability of the porous polypropylene film may be lowered. When it exceeds 0.5% by mass, coarse voids are formed, the functional layer such as the heat-resistant layer is applied while the film is being conveyed, and the dimensional change of the film increases before and after the functional layer binder is dried. This may cause wrinkles in the film longitudinal direction of the process.

本発明で用いるポリプロピレン樹脂には、メルトフローレート(以下、MFRと表記する)が2〜30g/10分のアイソタクチックポリプロピレン樹脂を用いることが押出成形性及び孔の均一な形成の観点から好ましい。ここで、MFRとはJIS K 7210(1995)で規定されている樹脂の溶融粘度を示す指標であり、ポリオレフィン樹脂の特徴を示す物性値である。本発明においては230℃、2.16kgで測定した値を指す。本発明においてはポリプロピレン樹脂のアイソタクチックインデックスは90〜99.9%の範囲であることが好ましい。より好ましくは95〜99%である。アイソタクチックインデックスが90%未満の場合、樹脂の結晶性が低くなってしまい、製膜性が悪化したり、フィルムの強度が不十分となる場合がある。   For the polypropylene resin used in the present invention, it is preferable to use an isotactic polypropylene resin having a melt flow rate (hereinafter referred to as MFR) of 2 to 30 g / 10 min from the viewpoint of extrusion moldability and uniform formation of pores. . Here, MFR is an index indicating the melt viscosity of a resin defined in JIS K 7210 (1995), and is a physical property value indicating the characteristics of a polyolefin resin. In the present invention, it refers to a value measured at 230 ° C. and 2.16 kg. In the present invention, the isotactic index of the polypropylene resin is preferably in the range of 90 to 99.9%. More preferably, it is 95 to 99%. When the isotactic index is less than 90%, the crystallinity of the resin is lowered, and the film forming property may be deteriorated or the strength of the film may be insufficient.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムを形成するポリプロピレン組成物としては、ホモポリプロピレンを用いることができるのはもちろんのこと、本発明の目的を損なわない範囲であればプロピレンにプロピレン以外の単量体を共重合したランダム共重合体やブロック共重合体としてもよいし、ポリプロピレンに前記共重合体をブレンドしてもよい。このような共重合成分やブレンド物を構成する単量体としては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、5−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−ヘプテン、1−ノネン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、アクリル酸およびそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、複数の押出機を用いたりラミネート法により得られる積層フィルムにおいては、少なくとも1つの層の主成分がポリプロピレン樹脂であることが好ましく、積層フィルム全体として主成分がポリプロピレン樹脂であることが更に好ましい。   As a polypropylene composition for forming the porous polyolefin film of the present invention, it is possible to use homopolypropylene as well as to co-polymerize propylene with a monomer other than propylene as long as the object of the present invention is not impaired. A polymerized random copolymer or block copolymer may be used, or the copolymer may be blended with polypropylene. Examples of the monomer constituting such a copolymer component or blend include, for example, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 5-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-heptene, 1-nonene, vinylcyclohexene, styrene, allylbenzene, cyclopentene, norbornene, 5- Examples include, but are not limited to, methyl-2-norbornene, acrylic acid, and derivatives thereof. In a laminated film obtained by using a plurality of extruders or by a laminating method, the main component of at least one layer is preferably a polypropylene resin, and the main component of the entire laminated film is more preferably a polypropylene resin. .

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムを形成するポリプロピレン組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤や無機あるいは有機粒子からなる滑剤、さらにはブロッキング防止剤や充填剤、非相溶性ポリマーなどの各種添加剤を含有させてもよい。特に、ポリプロピレン樹脂の熱履歴による酸化劣化を抑制する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましいが、ポリプロピレン組成物100質量部に対して酸化防止剤添加量は2質量部以下とすることが好ましく、より好ましくは1質量部以下、更に好ましくは0.5質量部以下である。   The polypropylene composition for forming the porous polyolefin film of the present invention includes an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent, a lubricant composed of inorganic or organic particles, and further an anti-blocking agent, as long as the effects of the present invention are not impaired. Various additives such as an agent, a filler and an incompatible polymer may be contained. In particular, it is preferable to add an antioxidant for the purpose of suppressing the oxidative deterioration due to the thermal history of the polypropylene resin, but the amount of the antioxidant added is 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene composition. The amount is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or less.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムを形成するポリプロピレン組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、無機あるいは有機粒子からなる孔形成助剤を含有させてもよい。含有量はポリプロピレン組成物100質量部に対して5質量部以下とすることが好ましく、より好ましくは2質量部以下、更に好ましくは1質量部以下である。5質量部を超えると、セパレータとして使用したとき、脱落した粒子が電池性能を低下させたり、原料コストが高くなり、生産性が低下する場合がある。   The polypropylene composition for forming the porous polyolefin film of the present invention may contain a pore-forming aid composed of inorganic or organic particles as long as the effects of the present invention are not impaired. The content is preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene composition, more preferably 2 parts by mass or less, and still more preferably 1 part by mass or less. When the amount exceeds 5 parts by mass, when used as a separator, the dropped particles may deteriorate battery performance, increase raw material costs, and decrease productivity.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、フィルム長手方向のヤング率fMDと幅方向のヤング率fTDの関係が次式を満たすことが好ましい。   In the porous polyolefin film of the present invention, the relationship between the Young's modulus fMD in the film longitudinal direction and the Young's modulus fTD in the width direction preferably satisfies the following formula.

0.8<fMD/fTD<2
フィルム長手方向のヤング率fMDと幅方向のヤング率fTDの関係であるfMD/fTDが0.8以下である場合、実質的に幅方向のヤング率が高くTD配向している状態になり、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の寸法変化が大きく、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層の塗布工程において、搬送されるフィルムのシワ発生が生じやすくなる。他方、fMD/fTDが2以上の場合には、実質長手方向のヤング率が極めて高く、フィルム製造時の延伸過程では長手方向に延伸倍率を高める必要があり、縦裂けして破れるなど生産効率が低下する場合がある。上記観点からフィルム長手方向のヤング率fMDと幅方向のヤング率fTDの関係は、バランス化もしくはMDがやや高ヤング率の状態が好ましく、0.9<fMD/fTD<1.8が好ましく、1.0<fMD/fTD<1.6がより好ましい。
0.8 <fMD / fTD <2
When fMD / fTD, which is the relationship between the Young's modulus fMD in the longitudinal direction of the film and the Young's modulus fTD in the width direction, is 0.8 or less, the Young's modulus in the width direction is substantially high and the TD orientation is obtained. Wrinkles of transported film during the coating process of functional layers such as heat-resistant layers, which have a large dimensional change in the film width direction when the film is immersed in the film and the productivity is improved using an organic solvent with a high drying speed Is likely to occur. On the other hand, when fMD / fTD is 2 or more, the Young's modulus in the substantial longitudinal direction is extremely high, and it is necessary to increase the stretching ratio in the longitudinal direction in the stretching process during film production. May decrease. From the above viewpoint, the relationship between the Young's modulus fMD in the longitudinal direction of the film and the Young's modulus fTD in the width direction is preferably balanced or has a slightly high Young's modulus, preferably 0.9 <fMD / fTD <1.8. 0.0 <fMD / fTD <1.6 is more preferable.

また本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムの長手方向のヤング率fMDは500MPa以上であることが好ましい。長手方向のヤング率fMDが500MPa未満である場合には、フィルム自体の剛性が不足し、塗布搬送工程の巻出し・巻取りで制御される搬送張力において、フィルムが変形しシワが発生する場合がある。fMDを高める場合にはフィルム製造時の延伸過程で長手方向に延伸倍率を高める必要があり、縦裂けして破れるなど生産効率が低下する場合があり、またfMD/fTDのバランスも好ましい範囲とする観点から、長手方向のヤング率fMDは500MPa以上、より好ましくは550MPa以上、さらに好ましくは600MPa以上1,200MPa以下である。本発明ではfMDの上限は特に限定しないが、実質的には2,000MPaとするものである。   The Young's modulus fMD in the longitudinal direction of the porous polyolefin film of the present invention is preferably 500 MPa or more. If the Young's modulus fMD in the longitudinal direction is less than 500 MPa, the rigidity of the film itself is insufficient, and the film may be deformed and wrinkled at the transport tension controlled by unwinding / winding in the coating and transporting process. is there. In order to increase fMD, it is necessary to increase the draw ratio in the longitudinal direction in the drawing process during film production, and production efficiency may be reduced such as tearing and tearing in the longitudinal direction, and the balance of fMD / fTD is also in a preferred range. From the viewpoint, the Young's modulus fMD in the longitudinal direction is 500 MPa or more, more preferably 550 MPa or more, and further preferably 600 MPa or more and 1,200 MPa or less. In the present invention, the upper limit of fMD is not particularly limited, but is substantially 2,000 MPa.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは引張試験で得られるフィルム長手方向の5%伸長時応力(f5−MD)と幅方向の5%伸長時応力(f5−TD)の関係が次式を満たすことが好ましい。   In the porous polyolefin film of the present invention, the relationship between the 5% elongation stress (f5-MD) in the film longitudinal direction and the 5% elongation stress (f5-TD) in the width direction obtained by a tensile test satisfies the following formula: preferable.

0.7<(f5−MD)/(f5−TD)<1.8
引張試験で得られるフィルム長手方向の5%伸長時応力(f5−MD)と幅方向の5%伸長時応力(f5−TD)の関係である(f5−MD)/(f5−TD)が0.7以下である場合、実質的に幅方向のf5値が高くTD配向している状態になり、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の寸法変化が大きく、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層の塗布工程において、搬送されるフィルムのシワ発生が生じやすくなる。他方、(f5−MD)/(f5−TD)が1.8以上の場合には、実質長手方向のf5値が極めて高く、フィルム製造時の延伸過程では長手方向に延伸倍率を高める必要があり、縦裂けして破れるなど生産効率が低下する場合がある。上記観点から引張試験で得られるフィルム長手方向の5%伸長時応力(f5−MD)と幅方向の5%伸長時応力(f5−TD)の関係は、バランス化もしくはMDがやや高f5値の状態が好ましく、0.8<(f5−MD)/(f5−TD)<1.6が好ましく、0.9<(f5−MD)/(f5−TD)<1.4がより好ましい。
0.7 <(f5-MD) / (f5-TD) <1.8
(F5-MD) / (f5-TD), which is the relationship between the 5% elongation stress (f5-MD) in the longitudinal direction of the film and the 5% elongation stress (f5-TD) in the width direction obtained in the tensile test, is 0. .7 or less, the f5 value in the width direction is substantially high and TD-oriented, and the dimensional change in the film width direction is large when the film is immersed in acetone, and the organic solvent has a high drying rate. In the process of applying a functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity has been improved by using wrinkles, wrinkles of the conveyed film are likely to occur. On the other hand, when (f5-MD) / (f5-TD) is 1.8 or more, the f5 value in the substantial longitudinal direction is extremely high, and it is necessary to increase the stretching ratio in the longitudinal direction in the stretching process during film production. In some cases, production efficiency may decrease due to vertical tearing and tearing. From the above viewpoint, the relationship between the 5% elongation stress (f5-MD) in the longitudinal direction of the film and the 5% elongation stress (f5-TD) in the width direction obtained by the tensile test is balanced or the MD has a slightly high f5 value. The state is preferable, 0.8 <(f5-MD) / (f5-TD) <1.6 is preferable, and 0.9 <(f5-MD) / (f5-TD) <1.4 is more preferable.

また本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムの引張試験で得られるフィルム長手方向の5%伸長時応力(f5−MD)は20MPa以上であることが好ましい。(f5−MD)が20MPa未満である場合には、フィルム自体の剛性が不足し、塗布搬送工程の巻出し・巻取りで制御される搬送張力において、フィルムが変形しシワが発生する場合がある。(f5−MD)を高める場合にはフィルム製造時の延伸過程で長手方向に延伸倍率を高める必要があり、縦裂けして破れるなど生産効率が低下する場合があり、また(f5−MD)/(f5−TD)のバランスも好ましい範囲とする観点から、(f5−MD)は20MPa以上、より好ましくは23MPa以上、さらに好ましくは25MPa以上である。本発明ではfMDの上限は特に限定しないが、実質的には50MPaとするものである。   Further, the stress at 5% elongation (f5-MD) in the longitudinal direction of the film obtained by a tensile test of the porous polyolefin film of the present invention is preferably 20 MPa or more. When (f5-MD) is less than 20 MPa, the rigidity of the film itself is insufficient, and the film may be deformed and wrinkled in the transport tension controlled by unwinding / winding in the coating and transporting process. . When increasing (f5-MD), it is necessary to increase the draw ratio in the longitudinal direction in the stretching process during film production, and the production efficiency may decrease, such as tearing and tearing, and (f5-MD) / From the viewpoint of setting the balance of (f5-TD) as a preferable range, (f5-MD) is 20 MPa or more, more preferably 23 MPa or more, and further preferably 25 MPa or more. In the present invention, the upper limit of fMD is not particularly limited, but is substantially 50 MPa.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、120℃、1時間処理後のフィルム幅方向の熱収縮率が3%以下であることが好ましい。熱収縮率が3%を超える場合は蓄電デバイス用セパレータとして使用した際に、発生した熱によって容易に収縮し短絡を引き起こす場合がある。熱収縮率は小さいほど好ましいが、実質的には0.01%程度が下限であり、蓄電デバイス用セパレータとして安全性向上の観点から120℃、1時間処理後の幅方向における熱収縮率は0.01%以上3%以下が好ましく、より好ましくは0.01%以上2%以下が好ましく、さらに好ましくは0.01%以上1%以下である。熱収縮率を好ましい範囲とするには後述する延伸、熱処理、弛緩率を適宜調整することで可能である。   The porous polyolefin film of the present invention preferably has a heat shrinkage rate of 3% or less in the film width direction after treatment at 120 ° C. for 1 hour. When the heat shrinkage rate exceeds 3%, when used as a power storage device separator, the heat shrinkage may easily cause shrinkage and cause a short circuit. The smaller the heat shrinkage rate, the better. However, the lower limit is substantially about 0.01%, and the heat shrinkage rate in the width direction after treatment for 1 hour at 120 ° C. is 0 as a separator for an electricity storage device. It is preferably 0.01% or more and 3% or less, more preferably 0.01% or more and 2% or less, and still more preferably 0.01% or more and 1% or less. In order to make the heat shrinkage rate within a preferable range, it is possible to appropriately adjust the stretching, heat treatment, and relaxation rate described later.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、空孔率が35〜85%であることが好ましい。空孔率が35%未満では、特に高出力電池用のセパレータとして使用したときに電気抵抗が大きくなる場合がある。一方、空孔率が85%を超えると、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張あるいは収縮の寸法変化が大きくなる場合がある。乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制する観点から、フィルムの空孔率は38〜75%であればより好ましく、40〜70%であれば特に好ましい。空孔率は、後述するキャストドラムの温度、長手方向の延伸倍率と温度、熱処理工程での温度と時間、およびリラックスゾーンでの弛緩率を後述する範囲内とすることにより制御可能である。   The porous polyolefin film of the present invention preferably has a porosity of 35 to 85%. When the porosity is less than 35%, the electrical resistance may increase particularly when used as a separator for a high-power battery. On the other hand, when the porosity exceeds 85%, the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone may increase. In the step of applying a functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity has been improved by using an organic solvent having a high drying speed, the porosity of the film is 38 to 75% from the viewpoint of suppressing wrinkle generation of the conveyed film. It is more preferable if it is 40 to 70%. The porosity can be controlled by setting the temperature of the cast drum, which will be described later, the stretching ratio and temperature in the longitudinal direction, the temperature and time in the heat treatment step, and the relaxation rate in the relaxation zone to be in the range described later.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、透気抵抗が50〜1,000秒/100mlであることが好ましく、70〜800秒/100ml、さらに好ましくは90〜600秒/100ml、最も好ましくは100〜500秒/100mlである。透気抵抗が1,000秒/100mlを超えると、セパレータに用いたとき出力特性が低下する場合がある。出力特性の観点からは透気抵抗は低いほど好ましいが、50秒/100ml未満であると、フィルムの機械強度が低下してハンドリング性が低下したり、セパレータに用いたときサイクル特性などの電気特性が低下する場合がある。β晶法で透気抵抗を制御する場合、後述する、延伸時の条件および熱処理・弛緩処理の条件を後述する範囲内とすることにより制御可能である。   The porous polyolefin film of the present invention preferably has an air resistance of 50 to 1,000 seconds / 100 ml, more preferably 70 to 800 seconds / 100 ml, more preferably 90 to 600 seconds / 100 ml, and most preferably 100 to 500. Sec / 100 ml. When the air resistance exceeds 1,000 seconds / 100 ml, the output characteristics may be deteriorated when used for a separator. From the viewpoint of output characteristics, the air permeability resistance is preferably as low as possible. However, if it is less than 50 seconds / 100 ml, the mechanical strength of the film is lowered, the handling property is lowered, and the electrical characteristics such as the cycle characteristics when used for a separator. May decrease. When the air resistance is controlled by the β crystal method, it can be controlled by setting the conditions during stretching and the conditions of heat treatment / relaxation treatment described later within the ranges described later.

なお、製膜機の運転条件による透気抵抗の制御を実施する場合、透気抵抗を低くしようとすると多孔性ポリオレフィンフィルムの空孔率が高くなり、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が大きくなる場合があった。そこで、本発明においては、横延伸後の熱処理条件以降の条件を後述するような特定の条件とすることにより、透気抵抗が低くかつアセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が小さい多孔性ポリオレフィンフィルムを得ることができた。   In addition, when carrying out the control of the air resistance according to the operating conditions of the film forming machine, the porosity of the porous polyolefin film increases when trying to reduce the air resistance, and the film width in the state where the film is immersed in acetone In some cases, the dimensional change in the direction of expansion or contraction is large. Therefore, in the present invention, by setting the conditions after the heat treatment conditions after transverse stretching to specific conditions as described later, the air permeability resistance is low and the film width direction expansion in the state where the film is immersed in acetone or A porous polyolefin film having a small dimensional change in shrinkage could be obtained.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、フィルム厚みが5〜50μmであることが好ましい。厚みが5μm未満では使用時にフィルムが破断する場合があり、50μmを超えると蓄電デバイス内に占める多孔性ポリオレフィンフィルムの体積割合が高くなりすぎてしまい、高いエネルギー密度を得ることができなくなることがある。かかる観点からフィルム厚みは10〜30μmであればより好ましく、12〜25μmであればなお好ましい。   The porous polyolefin film of the present invention preferably has a film thickness of 5 to 50 μm. If the thickness is less than 5 μm, the film may break at the time of use, and if it exceeds 50 μm, the volume ratio of the porous polyolefin film in the electricity storage device becomes too high, and it may not be possible to obtain a high energy density. . From this viewpoint, the film thickness is more preferably 10 to 30 μm, and still more preferably 12 to 25 μm.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、本発明の効果を損ねない範囲で、様々な効果を付与する目的で積層構成をとっても構わない。積層数としては、2層積層でも3層積層でも、また、それ以上の積層数でもいずれでも構わない。積層の方法としては、共押出によるフィードブロック方式やマルチマニホールド方式でも、ラミネートによる多孔性フィルム同士を貼り合わせる方法でもいずれでも構わない。積層構成とする場合には、表層を構成する樹脂にはポリエチレン系樹脂、エチレン共重合樹脂を含まないことが好ましい。表層にエチレン成分が存在すると電池用セパレータとして使用したとき耐酸化性が低下する場合がある。   The porous polyolefin film of the present invention may have a laminated structure for the purpose of imparting various effects as long as the effects of the present invention are not impaired. The number of stacked layers may be a two-layer stack, a three-layer stack, or a larger number of stacks. As a lamination method, either a feed block method by co-extrusion or a multi-manifold method, or a method of laminating porous films by lamination may be used. In the case of a laminated structure, it is preferable that the resin constituting the surface layer does not contain a polyethylene resin or an ethylene copolymer resin. When an ethylene component is present in the surface layer, the oxidation resistance may decrease when used as a battery separator.

以下に本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムの製造方法を具体的な一例をもとに説明する。なお、本発明のフィルムの製造方法はこれに限定されるものではない。   Below, the manufacturing method of the porous polyolefin film of this invention is demonstrated based on a specific example. In addition, the manufacturing method of the film of this invention is not limited to this.

ポリプロピレン樹脂として、MFR8g/10分の市販のホモポリプロピレン樹脂99.5質量部、β晶核剤としてN,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド0.3質量部、酸化防止剤0.2質量部がこの比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給して溶融混練を行い、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてポリプロピレン原料(a)を準備する。この際、溶融温度は270〜300℃とすることが好ましい。   99.5 parts by mass of a commercially available homopolypropylene resin having a MFR of 8 g / 10 min as the polypropylene resin, 0.3 parts by mass of N, N′-dicyclohexyl-2,6-naphthalenedicarboxyamide as the β crystal nucleating agent, and 0 antioxidant The raw material is fed from the weighing hopper to the twin screw extruder so that 2 parts by mass are mixed at this ratio, melt kneaded, discharged from the die in the form of strands, cooled and solidified in a 25 ° C. water bath, and chips A polypropylene raw material (a) is prepared by cutting into a shape. At this time, the melting temperature is preferably 270 to 300 ° C.

次に、ポリプロピレン原料(a)を単軸の溶融押出機に供給し、200〜230℃にて溶融押出を行う。次に、途中に設置したフィルターにて、異物や変性ポリマーなどを除去した後、Tダイよりキャストドラム上に吐出し、未延伸シートを得る。ここでキャストドラムは、表面温度が105〜130℃であることが、キャストフィルムのβ晶分率を高く制御する観点から好ましい。この際、特にシートの端部の成形が、後の延伸性に影響するので、端部にスポットエアーを吹き付けてドラムに密着させることが好ましい。また、シート全体のドラム上への密着状態から、必要に応じて全面にエアナイフを用いて空気を吹き付けてもよい。   Next, the polypropylene raw material (a) is supplied to a uniaxial melt extruder, and melt extrusion is performed at 200 to 230 ° C. Next, after removing foreign substances, modified polymers, and the like with a filter installed in the middle, they are discharged from a T-die onto a cast drum to obtain an unstretched sheet. Here, the cast drum preferably has a surface temperature of 105 to 130 ° C. from the viewpoint of controlling the β crystal fraction of the cast film to be high. At this time, particularly, the forming of the end portion of the sheet affects the subsequent stretchability, and therefore it is preferable that the end portion is sprayed with spot air to be in close contact with the drum. Further, air may be blown over the entire surface using an air knife as necessary from the state in which the entire sheet is in close contact with the drum.

次に、得られたキャストフィルムを二軸配向させ、フィルム中に空孔を形成する。二軸配向させる方法としては、フィルム長手方向に延伸後幅方向に延伸、あるいは幅方向に延伸後長手方向に延伸する逐次二軸延伸法、またはフィルムの長手方向と幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸法などを用いることができるが、透気性とフィルム機械特性のバランスの取れたフィルムを得やすいという点で逐次二軸延伸法を採用することが好ましく、特に、長手方向に延伸後、幅方向に延伸することが好ましい。   Next, the obtained cast film is biaxially oriented to form pores in the film. As a biaxial orientation method, the film is stretched in the longitudinal direction of the film and then stretched in the width direction, or the sequential biaxial stretching method in which the film is stretched in the width direction and then stretched in the longitudinal direction. The simultaneous biaxial stretching method can be used, but it is preferable to adopt the sequential biaxial stretching method from the viewpoint that it is easy to obtain a film having a good balance between air permeability and film mechanical properties, and in particular, stretching in the longitudinal direction. Then, it is preferable to extend in the width direction.

具体的な延伸条件としては、まず、キャストフィルムを長手方向に延伸する温度に制御する。温度制御の方法は、温度制御された回転ロールを用いる方法、熱風オーブンを使用する方法などを採用することができる。長手方向の延伸温度としては、90〜140℃であることが好ましい。90℃未満では、フィルムが破断する場合がある。140℃を超えると、孔構造が不均一になったり、透気性が低下する場合がある。長手方向の延伸温度が高い方が長手方向のヤング率fMDが高い傾向があり、この観点から、より好ましくは110〜135℃、特に好ましくは120〜130℃である。延伸倍率としては、3〜6.5倍であることが好ましい。延伸倍率を高くするほど長手方向のヤング率fMDは向上するが、6.5倍を超えて延伸すると、次の横延伸工程でフィルム破れが起きやすくなる場合がある。延伸倍率はより好ましくは4.5〜6倍である。   As specific stretching conditions, first, the temperature at which the cast film is stretched in the longitudinal direction is controlled. As a temperature control method, a method using a temperature-controlled rotating roll, a method using a hot air oven, or the like can be adopted. The stretching temperature in the longitudinal direction is preferably 90 to 140 ° C. If it is less than 90 degreeC, a film may fracture | rupture. If it exceeds 140 ° C., the pore structure may become non-uniform or the air permeability may be reduced. A higher longitudinal stretching temperature tends to have a higher Young's modulus fMD in the longitudinal direction. From this viewpoint, it is more preferably 110 to 135 ° C, particularly preferably 120 to 130 ° C. The draw ratio is preferably 3 to 6.5 times. The Young's modulus fMD in the longitudinal direction is improved as the stretching ratio is increased. However, if the stretching ratio exceeds 6.5 times, the film may be easily broken in the next transverse stretching step. The draw ratio is more preferably 4.5 to 6 times.

続いて、縦延伸後のフィルムの端部をクリップで把持し、長手方向の張力を保ったまま横延伸を行う。横延伸温度は、好ましくは130〜155℃である。130℃未満ではフィルムが破断する場合があり、155℃を超えると透気性が低下する場合がある。より好ましくは145〜155℃である。幅方向の延伸倍率は2〜12倍であることが好ましい。2倍未満であると、透気性が低下したり、幅方向の平面性が低下する場合がある。12倍を超えるとフィルムが破断する場合がある。幅方向の延伸倍率は高すぎると長手方向のヤング率fMDが低下する場合があるため、より好ましくは3〜10倍、更に好ましくは4〜9倍である。なお、このときの横延伸速度としては、500〜6,000%/分で行うことが好ましく、1,000〜5,000%/分であればより好ましい。面積倍率(縦延伸倍率×横延伸倍率)としては、好ましくは30〜60倍である。   Subsequently, the end of the film after longitudinal stretching is gripped with a clip, and lateral stretching is performed while maintaining the tension in the longitudinal direction. The transverse stretching temperature is preferably 130 to 155 ° C. If it is less than 130 degreeC, a film may fracture | rupture, and if it exceeds 155 degreeC, air permeability may fall. More preferably, it is 145-155 degreeC. The draw ratio in the width direction is preferably 2 to 12 times. If it is less than 2 times, the air permeability may decrease or the planarity in the width direction may decrease. If it exceeds 12 times, the film may break. If the draw ratio in the width direction is too high, the Young's modulus fMD in the longitudinal direction may be lowered. Therefore, it is preferably 3 to 10 times, more preferably 4 to 9 times. The transverse stretching speed at this time is preferably 500 to 6,000% / min, more preferably 1,000 to 5,000% / min. The area magnification (longitudinal stretching magnification × lateral stretching magnification) is preferably 30 to 60 times.

横延伸に続いて、横延伸後の幅のまま熱処理工程を行う。ここで熱処理工程は、横延伸後の幅のまま熱処理を行う熱固定ゾーン(以後、HS1ゾーンと記す)、横延伸後の幅方向にクリップ幅を狭めてフィルムを幅方向へ弛緩させながら熱処理を行うリラックスゾーン(以後、Rxゾーンと記す)、リラックス後の幅のまま熱処理を行う熱固定ゾーン(以後、HS2ゾーンと記す)の3ゾーンに分かれる。本発明においては、HS2ゾーンの後に幅方向に延伸倍率の小さな延伸(以下、微延伸ということがある)を行うことが、透気性の発現、機械物性バランス化およびアセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化を小さくする観点から好ましい。   Subsequent to the transverse stretching, a heat treatment step is performed with the width after the transverse stretching. Here, the heat treatment step is a heat setting zone (hereinafter referred to as HS1 zone) in which heat treatment is performed with the width after transverse stretching, and the heat treatment is performed while the film is relaxed in the width direction by narrowing the clip width in the width direction after transverse stretching. There are three zones: a relaxation zone (hereinafter referred to as Rx zone) to be performed, and a heat setting zone (hereinafter referred to as HS2 zone) in which heat treatment is performed with the width after relaxation. In the present invention, after the HS2 zone, stretching with a small stretching ratio in the width direction (hereinafter sometimes referred to as micro-stretching) is a state in which the film is immersed in acetone and air permeability is exhibited, the mechanical properties are balanced. Is preferable from the viewpoint of reducing the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction.

HS1ゾーンの温度は、140〜165℃であることが好ましい。140℃未満であると、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張あるいは収縮の寸法変化が大きくなる場合がある。165℃を超えると、フィルムの配向が緩和しすぎ、続くRxゾーンにおいて弛緩率を高くできず、透気性と機械強度との両立が困難であったり、高温により孔周辺のポリマーが溶けて透気抵抗が大きくなる場合がある。透気性の発現、機械物性バランス化およびアセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化を小さくする観点から150〜165℃であればより好ましい。   The temperature of the HS1 zone is preferably 140 to 165 ° C. When the temperature is lower than 140 ° C., the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone may increase. If the temperature exceeds 165 ° C, the orientation of the film is too relaxed, the relaxation rate cannot be increased in the subsequent Rx zone, and it is difficult to achieve both air permeability and mechanical strength. Resistance may increase. 150 to 165 [deg.] C. is more preferable from the viewpoint of air permeability expression, balancing of mechanical properties, and reduction in dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone.

HS1ゾーンでの熱処理時間は、幅方向の熱収縮率と生産性の両立の観点から0.1秒以上10秒以下であることが好ましい。   The heat treatment time in the HS1 zone is preferably 0.1 seconds or longer and 10 seconds or shorter from the viewpoint of achieving both a heat shrinkage ratio in the width direction and productivity.

本発明におけるRxゾーンでの弛緩率は13〜35%であることが好ましい。弛緩率が13%未満であると幅方向の熱収縮率が大きくなる場合がある。35%を超えると透気性が低下したり、幅方向の厚み斑や平面性が低下する場合がある。機械物性バランス化およびアセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化を小さくする観点から、15〜25%であるとより好ましい。   In the present invention, the relaxation rate in the Rx zone is preferably 13 to 35%. If the relaxation rate is less than 13%, the thermal contraction rate in the width direction may increase. If it exceeds 35%, the air permeability may decrease, or the thickness unevenness or flatness in the width direction may decrease. From the viewpoint of reducing the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the mechanical properties are balanced and the film is immersed in acetone, it is more preferably 15 to 25%.

Rxゾーンの温度は、155〜170℃であることが好ましい。Rxゾーンの温度が155℃未満であると、弛緩の為の収縮応力が低くなり、上述した高い弛緩率を達成できなかったり、幅方向の熱収縮率が大きくなる場合がある。170℃を超えると、高温により孔周辺のポリマーが溶けて透気性が低下する場合がある。透気性向上と熱収縮率低減の観点から、160〜165℃であるとより好ましい。   The temperature of the Rx zone is preferably 155 to 170 ° C. When the temperature of the Rx zone is lower than 155 ° C., the shrinkage stress for relaxation is lowered, and the above-described high relaxation rate may not be achieved or the thermal shrinkage rate in the width direction may be increased. If the temperature exceeds 170 ° C., the polymer around the pores may melt at a high temperature and the air permeability may be lowered. From the viewpoint of improving air permeability and reducing the heat shrinkage rate, it is more preferably 160 to 165 ° C.

Rxゾーンでの弛緩速度は、100〜1,000%/分であることが好ましい。弛緩速度が100%/分未満であると、製膜速度を遅くしたり、テンター長さを長くする必要があり、生産性に劣る場合がある。1,000%/分を超えると、テンターのレール幅が縮む速度よりフィルムが収縮する速度が遅くなり、テンター内でフィルムがばたついて破れたり、幅方向の熱収縮率が大きくなる場合がある。弛緩速度は、150〜500%/分であることがより好ましい。   The relaxation rate in the Rx zone is preferably 100 to 1,000% / min. When the relaxation rate is less than 100% / min, it is necessary to slow down the film forming rate or lengthen the tenter length, which may be inferior in productivity. If it exceeds 1,000% / min, the speed at which the film shrinks will be slower than the speed at which the rail width of the tenter shrinks, and the film may flutter within the tenter and tear, or the thermal contraction rate in the width direction may increase. . The relaxation rate is more preferably 150 to 500% / min.

HS2ゾーンの温度は、155〜165℃であることが好ましい。155℃未満であると、熱弛緩後のフィルムの緊張が不十分となり、幅方向の物性ムラや平面性低下を生じたり、幅方向の熱収縮率が大きくなる場合がある。また、155℃未満では長手方向のヤング率fMDが不十分になる場合がある。他方165℃を超えると、高温により孔周辺のポリマーが溶けて透気性が低下する場合がある。透気性の発現、機械物性バランス化およびアセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化を小さくする観点から、HS2ゾーンの温度は、160〜165℃であることがより好ましい。HS2ゾーンでの熱処理時間は、機械強度および幅方向の物性ムラや平面性と生産性の両立の観点から0.1秒以上10秒以下であることが好ましい。   The temperature of the HS2 zone is preferably 155 to 165 ° C. If the temperature is lower than 155 ° C., the tension of the film after thermal relaxation becomes insufficient, resulting in uneven physical properties and flatness in the width direction, and may increase the heat shrinkage rate in the width direction. If it is less than 155 ° C., the Young's modulus fMD in the longitudinal direction may be insufficient. On the other hand, if the temperature exceeds 165 ° C., the polymer around the pores may melt at a high temperature and the air permeability may decrease. From the viewpoint of reducing the dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in the state where air permeability is exhibited, the mechanical properties are balanced, and the film is immersed in acetone, the temperature of the HS2 zone is more preferably 160 to 165 ° C. preferable. The heat treatment time in the HS2 zone is preferably 0.1 seconds or more and 10 seconds or less from the viewpoints of mechanical strength, physical property unevenness in the width direction, and compatibility between flatness and productivity.

本発明においてはHS2ゾーン後の徐冷雰囲気下で幅方向に1.01〜1.1倍の微延伸を行うことがアセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化を小さくし、また収縮側とする観点からも好ましい。直前のHS1、Rx、HS2各ゾーンでは延伸による残留歪みを十分に開放する故、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の寸法変化が膨張側に大きくなり易いが、該微延伸によってMD配向を維持したままTD配向を変化することができ、その結果、膨張側に大きくなった寸法変化を小さく、さらには収縮側にすることが可能になるものと考える。微延伸速度は、100〜1,000%/分であることが好ましい。微延伸速度が100%/分未満であると、製膜速度を遅くしたり、テンター長さを長くする必要があり、生産性に劣る場合がある。1,000%/分を超えると、テンターのレール幅が広がる速度よりフィルムが微延伸する速度が遅くなり、テンフィルムが破れたり、幅方向の物性ムラや平面性の低下を生じる場合がある。微延伸速度は、150〜500%/分であることがより好ましい。また微延伸が1.1倍を超えると製膜時に破れが生じる場合がある。   In the present invention, dimensional change of expansion or contraction in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone by performing micro stretching of 1.01 to 1.1 times in the width direction in the slow cooling atmosphere after the HS2 zone. Is also preferable from the viewpoint of reducing the size and the contraction side. In each zone HS1, Rx, HS2 immediately before, the residual strain due to stretching is sufficiently released, so that the dimensional change in the film width direction when the film is immersed in acetone tends to become large on the expansion side. It is considered that the TD orientation can be changed while maintaining the orientation, and as a result, the dimensional change that has become larger on the expansion side can be reduced and further on the contraction side. The fine stretching speed is preferably 100 to 1,000% / min. When the fine stretching speed is less than 100% / min, it is necessary to slow down the film forming speed or increase the tenter length, which may be inferior in productivity. If it exceeds 1,000% / min, the speed at which the film is finely stretched is slower than the speed at which the rail width of the tenter is widened, and the ten film may be torn, resulting in uneven physical properties in the width direction and a decrease in flatness. The fine stretching speed is more preferably 150 to 500% / min. If the fine stretching exceeds 1.1 times, the film may be broken during film formation.

次いで微延伸後のフィルムは、横延伸機のクリップで把持した耳部を除去して製品とする。   Next, the film after fine stretching is made into a product by removing the ears gripped by the clips of the transverse stretching machine.

その後、少なくとも片面にコート層を設けて、積層多孔性フィルムとしてもよい。本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは耐有機溶剤性に優れるため、有機溶剤を用いてコーティングを実施しても高い透気性を保つことが可能である。コーティング方法としては種々の手法を用いることができ、例えば、溶剤にアセトン、エタノール、テトラヒドロフラン、Nメチル2ピロリドンなどから選ばれる少なくとも1種類の有機溶剤を使用し、耐熱樹脂や無機粒子と、必要に応じてバインダーなどの添加剤を添加して塗剤を調合し、ダイコート法やグラビアコート法を用いて、本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムの少なくとも片面に塗工し、乾燥オーブンを用いて溶剤を乾燥させることにより積層多孔性フィルムを得ることができる。   Thereafter, a coated layer may be provided on at least one side to form a laminated porous film. Since the porous polyolefin film of the present invention is excellent in resistance to organic solvents, it is possible to maintain high air permeability even when coating is performed using an organic solvent. Various methods can be used as the coating method. For example, at least one organic solvent selected from acetone, ethanol, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone and the like is used as a solvent, and heat-resistant resin and inorganic particles are used. Add additives such as binders accordingly, prepare coatings, apply to at least one side of the porous polyolefin film of the present invention using a die coating method or gravure coating method, and dry the solvent using a drying oven By doing so, a laminated porous film can be obtained.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムおよび積層多孔性フィルムは、強度や耐熱性に優れることから、電池や電解コンデンサーのセパレータや各種分離膜、衣料、医療用途における透湿防水膜、フラットパネルディスプレイの反射板や感熱転写記録シートなど多岐に亘る用途で用いることができ、ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話、デジタルカメラなどのモバイル機器などに広く使用されている蓄電デバイス用のセパレータとして好適である。   Since the porous polyolefin film and laminated porous film of the present invention are excellent in strength and heat resistance, they are separators for batteries and electrolytic capacitors, various separation membranes, clothing, moisture-permeable waterproof membranes for medical use, and reflectors for flat panel displays. Can be used in a wide variety of applications such as thermal transfer recording sheets and thermal transfer recording sheets, and is suitable as a separator for power storage devices that are widely used in mobile devices such as notebook personal computers, mobile phones, and digital cameras.

ここで、蓄電デバイスとしては、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池や、リチウムイオンキャパシタなどの電気二重層キャパシタなどを挙げることができる。このような蓄電デバイスは充放電することで繰り返し使用することができるので、産業装置や生活機器、電気自動車やハイブリッド電気自動車などの電源装置として使用することができる。特に本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムを用いたセパレータを使用した蓄電デバイスは、表層に耐熱層などの機能層をコーティングするための基材用多孔性フィルムとして好適である。さらに本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムに耐熱層などの機能層を付与した積層多孔性フィルムは、出力特性と安全性に優れることから電気自動車用の非水電解液二次電池に好適に用いることができる。   Here, examples of the electricity storage device include a non-aqueous electrolyte secondary battery represented by a lithium ion secondary battery, and an electric double layer capacitor such as a lithium ion capacitor. Since such an electricity storage device can be repeatedly used by charging and discharging, it can be used as a power supply device for industrial devices, household equipment, electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like. In particular, an electricity storage device using a separator using the porous polyolefin film of the present invention is suitable as a porous film for a substrate for coating a surface layer with a functional layer such as a heat-resistant layer. Furthermore, since the laminated porous film provided with a functional layer such as a heat-resistant layer on the porous polyolefin film of the present invention is excellent in output characteristics and safety, it can be suitably used for a non-aqueous electrolyte secondary battery for an electric vehicle. it can.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価を行った。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. The characteristics were measured and evaluated by the following methods.

(1)金属との摩擦係数μk
テープ走行性試験機を用いて下記条件にてフィルム長手方向の摩擦係数μkを測定した。
(1) Friction coefficient with metal μk
The friction coefficient μk in the film longitudinal direction was measured using a tape running tester under the following conditions.

測定装置:(株)横浜システム研究所製テープ走行性試験機TBT−300型
試料寸法:幅方向10mm、長手方向:300mm(測定長:100mm)
測定環境:温度23.5℃、湿度65%RH
ガイドロール:SUS27(6mmφ,表面粗度0.2S)
巻き付け角度:90°
走行速度:3.3cm/s
初期荷重:30g
繰り返し走行回数:10回
フィルム端部をテープ走行性試験機に粘着テープで貼り付け、ガイドロールに沿わせる。装置貼り付け部と反対のフィルム端部に初期荷重おもりをつり下げ、測定をおこなった。
Measuring device: Tape running tester TBT-300 type, manufactured by Yokohama System Laboratory Co., Ltd. Sample dimensions: 10 mm in the width direction, 300 mm in the longitudinal direction (measurement length: 100 mm)
Measurement environment: Temperature 23.5 ° C, humidity 65% RH
Guide roll: SUS27 (6mmφ, surface roughness 0.2S)
Winding angle: 90 °
Travel speed: 3.3cm / s
Initial load: 30g
Repeated running times: 10 times The film edge is attached to a tape running tester with an adhesive tape, and is placed along a guide roll. An initial load weight was hung on the end of the film opposite to the device attaching portion, and measurement was performed.

入側張力T1、出側張力T2から次式を用いて摩擦係数μkを算出した。   The friction coefficient μk was calculated from the entry side tension T1 and the exit side tension T2 using the following equation.

摩擦係数μk=(2/π)×ln(T1/T2)
なお、1回目の摩擦係数をμkとして算出した。
Friction coefficient μk = (2 / π) × ln (T1 / T2)
The first friction coefficient was calculated as μk.

(2)アセトン含浸中の寸法変化
多孔性ポリオレフィンフィルムを長手方向×幅方向:150mm×200mmの長方形にサンプルを切りだし、該サンプルの長辺の距離をデジタルノギスにて計測し、幅方向の初期寸法(L)とした。ついで該サンプルを株式会社生産日本社製のチャック付きポリエチレン袋ユニパックI−4(280×2,000×0.04mm)に入れ、アセトンを20ml入れポリエチレン袋のチャックを閉じ、サンプルを5分間アセトンに浸した後、ポリエチレン袋に入れたままの状態で初期寸法を計測した長辺の距離をデジタルノギスにて計測し、幅方向のアセトン浸漬時寸法(L)とした。次式からアセトン含浸中の寸法変化を算出した。値が負の場合は収縮、正の場合は膨張とする。
(2) Dimensional change during impregnation with acetone A sample of a porous polyolefin film was cut into a rectangle of longitudinal direction × width direction: 150 mm × 200 mm, and the distance of the long side of the sample was measured with a digital caliper. It was set as the dimension (L 0 ). Next, the sample is put in a polyethylene bag Unipack I-4 (280 × 2,000 × 0.04 mm) with a chuck manufactured by Nippon Production Co., Ltd., 20 ml of acetone is put in, the chuck of the polyethylene bag is closed, and the sample is put in acetone for 5 minutes. After soaking, the distance of the long side where the initial dimension was measured in the state of being put in the polyethylene bag was measured with a digital caliper, and the dimension when immersed in acetone in the width direction (L 1 ) was obtained. The dimensional change during acetone impregnation was calculated from the following equation. When the value is negative, it is contracted, and when it is positive, it is expanded.

アセトン含浸中の寸法変化={(L1−L0)/L}×100(%)
(3)長手方向のヤング率(fMD)および幅方向のヤング率(fTD)
JIS K7127(1999.)に規定された測定方法に準じて行った。多孔性ポリオレフィンフィルムを長手方向および幅方向についてそれぞれ長さ150mm×幅10mmの矩形に切り出しサンプルとした。23℃65%RHの雰囲気下にて、引張試験機(オリエンテック製テンシロンUCT−100)を用いて、初期チャック間距離50mmとし、引張速度を300mm/分としてフィルムの長手方向および幅方向に引張試験を行った。測定は各サンプル5回ずつ行い、その平均値を求めた。
Dimensional change during acetone impregnation = {(L 1 −L 0 ) / L 0 } × 100 (%)
(3) Young's modulus in the longitudinal direction (fMD) and Young's modulus in the width direction (fTD)
The measurement was performed according to the measurement method defined in JIS K7127 (1999). The porous polyolefin film was cut into rectangles each having a length of 150 mm and a width of 10 mm in the longitudinal direction and the width direction as samples. In an atmosphere of 23 ° C. and 65% RH, using a tensile tester (Orientec Tensilon UCT-100), the distance between the initial chucks was 50 mm, the tensile speed was 300 mm / min, and the film was pulled in the longitudinal and width directions. A test was conducted. The measurement was performed 5 times for each sample, and the average value was obtained.

なお、フィルムの厚みは以下のように測定を行った。長さ150mm×幅10mmの矩形に切り出しサンプルの初期チャック間距離50mmの中で任意の5ヶ所について接触式のダイヤルゲージ式厚み計(JIS B−7503(1997)、PEACOCK製UPRIGHT DIAL GAUGE(0.001×2mm)、No.25、測定子10mmφ平型、50gf荷重)を用いて、厚みを測定し、その平均値を多孔性ポリオレフィンフィルムの厚みとした。   The film thickness was measured as follows. A contact type dial gauge thickness gauge (JIS B-7503 (1997), UPAIGHT DIAL GAUGE made by PEACOCK (0. 001 × 2 mm), No. 25, probe 10 mmφ flat type, 50 gf load), the thickness was measured, and the average value was taken as the thickness of the porous polyolefin film.

(4)長手方向の5%伸長時応力(f5−MD)および幅方向の5%伸長時応力(f5−TD)
上記(3)と同様にしてフィルムの長手方向および幅方向に引張試験を行った。測定は各サンプル5回ずつ行い引張伸度5%の時点の応力を応力−歪み曲線から読みとり、その平均値を求めた。
(4) 5% elongation stress in the longitudinal direction (f5-MD) and 5% elongation stress in the width direction (f5-TD)
A tensile test was performed in the longitudinal direction and the width direction of the film in the same manner as in the above (3). The measurement was performed five times for each sample, and the stress at the time when the tensile elongation was 5% was read from the stress-strain curve, and the average value was obtained.

(5)β晶形成能
多孔性ポリオレフィンフィルム5mgを試料としてアルミニウム製のパンに採取し、示差走査熱量計(セイコー電子工業製RDC220)を用いて測定した。まず、窒素雰囲気下で室温から260℃まで10℃/分で昇温(ファーストラン)し、10分間保持した後、20℃まで10℃/分で冷却する。5分保持後、再度10℃/分で昇温(セカンドラン)した際に観測される融解ピークにについて、145〜157℃の温度領域にピークが存在する融解をβ晶の融解ピーク、158℃以上にピークが観察される融解をα晶の融解ピークとして、高温側の平坦部を基準に引いたベースラインとピークに囲まれる領域の面積から、それぞれの融解熱量を求め、α晶の融解熱量をΔHα、β晶の融解熱量をΔHβとしたとき、以下の式で計算される値をβ晶形成能とする。なお、融解熱量の校正はインジウムを用いて行った。
(5) β crystal forming ability 5 mg of a porous polyolefin film was sampled in an aluminum pan and measured using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi Kogyo RDC220). First, the temperature is raised from room temperature to 260 ° C. at a rate of 10 ° C./minute (first run) in a nitrogen atmosphere, held for 10 minutes, and then cooled to 20 ° C. at a rate of 10 ° C./minute. After holding for 5 minutes, the melting peak observed when the temperature is raised again at 10 ° C./min (second run) is the melting peak of the β crystal at 145 ° C. to 157 ° C., 158 ° C. The melting at which the peak is observed is defined as the melting peak of the α crystal, and the melting heat amount of the α crystal is obtained from the baseline and the area of the region surrounded by the peak drawn from the flat portion on the high temperature side. Is the ΔHα, and the heat of fusion of the β crystal is ΔHβ, the value calculated by the following formula is the β crystal forming ability. The heat of fusion was calibrated using indium.

β晶形成能(%) = 〔ΔHβ / (ΔHα + ΔHβ)〕 × 100
なお、ファーストランで観察される融解ピークから同様にβ晶の存在比率を算出することで、その試料の状態でのβ晶分率を算出することができる。
β crystal forming ability (%) = [ΔHβ / (ΔHα + ΔHβ)] × 100
In addition, the β crystal fraction in the state of the sample can be calculated by calculating the abundance ratio of the β crystal in the same manner from the melting peak observed in the first run.

(6)透気抵抗
多孔性ポリオレフィンフィルムから100mm×100mmの大きさの正方形を切取り試料とした。JIS P 8117(1998)のB形ガーレー試験器を用いて、23℃、相対湿度65%にて、100mlの空気の透過時間の測定を行った。測定は試料を替えて3回行い、透過時間の平均値をそのフィルムの透気性とした。なお、フィルムに貫通孔が形成されていることは、この透気性の値が有限値であることをもって確認できる。
(6) Air permeability resistance A square having a size of 100 mm × 100 mm was cut out from the porous polyolefin film and used as a sample. Using a JIS P 8117 (1998) B-type Gurley tester, the permeation time of 100 ml of air was measured at 23 ° C. and a relative humidity of 65%. The measurement was performed three times with the sample changed, and the average value of the permeation time was defined as the air permeability of the film. In addition, it can confirm that the through-hole is formed in the film that this air permeability value is a finite value.

(7)120℃、1時間処理での熱収縮率(幅方向)
フィルムの幅方向について、幅10mm、長さ200mmの試料を5本切り出し、両端から25mmの位置に印を付けて試長150mm(l)とする。次に、荷重3gを付けて120℃に保温されたオーブン内に吊し、1時間加熱後に取り出して、室温で冷却後、寸法(l)を測定して下記式にて求め、5本の平均値を熱収縮率とした。
(7) Thermal shrinkage rate at 120 ° C. for 1 hour (width direction)
In the width direction of the film, five samples having a width of 10 mm and a length of 200 mm are cut out and marked at a position of 25 mm from both ends to give a test length of 150 mm (l 0 ). Next, it is hung in an oven kept at 120 ° C. with a load of 3 g, taken out after heating for 1 hour, cooled at room temperature, measured for the dimension (l 1 ), and calculated by the following formula. The average value was defined as the heat shrinkage rate.

熱収縮率={(l−l)/l}×100(%)
(8)搬送時のシワの発生度合い
多孔性ポリオレフィンフィルムロールを幅250mmにスリットし、長さ100mのフィルムロールを得た。巻出機にフィルムロールをセットし、HCr製金属フリーロール(表面粗さRa=0.4μm)を2箇所介した状態で、搬送速度13m/分、搬送張力1.5kg/250mm幅で搬送し巻取った。搬送中、巻出機から1つ目のHCr製金属フリーロールを介するまでの区間においてフィルムが十分にアセトン浸透するようスプレーコーティングしながら5分間搬送し、HCr製金属フリーロールの1つ目と2つ目の区間で発生するMD方向の折れシワの有無を目視観察した。搬送している5分間のうち、シワが発生した時間の合計の割合を測定し、以下の基準で評価した。◎、○が合格である。
Thermal contraction rate = {(l 0 −l 1 ) / l 0 } × 100 (%)
(8) Degree of generation of wrinkles during conveyance A porous polyolefin film roll was slit into a width of 250 mm to obtain a film roll having a length of 100 m. A film roll is set on the unwinding machine, and transported at a transport speed of 13 m / min and a transport tension of 1.5 kg / 250 mm with two HCr metal free rolls (surface roughness Ra = 0.4 μm) interposed therebetween. Winded up. During transportation, the film is transported for 5 minutes while spray coating so that the film fully penetrates with acetone in the section from the unwinder through the first HCr metal free roll. The presence or absence of folds in the MD direction that occurred in the first section was visually observed. Of the five minutes being conveyed, the total ratio of the time when wrinkles occurred was measured and evaluated according to the following criteria. ◎ and ○ are acceptable.

◎:0%以上5%未満
○:5%以上10%未満
×:10%以上
(実施例1)
ポリオレフィン樹脂として、融点165℃、MFR=7.5g/10分の住友化学(株)製ホモポリプロピレンFLX80E4を99.5質量部、β晶核剤であるN,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、NU−100)を0.3質量部、さらに酸化防止剤であるチバ・スペシャリティ・ケミカルズ製IRGANOX1010、IRGAFOS168を各々0.1質量部ずつがこの比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給し、300℃で溶融混練を行い、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてポリプロピレン組成物を得た。
◎: 0% or more and less than 5% ○: 5% or more and less than 10% ×: 10% or more (Example 1)
As the polyolefin resin, 99.5 parts by mass of Homopolypropylene FLX80E4 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. having a melting point of 165 ° C. and MFR = 7.5 g / 10 min, N, N′-dicyclohexyl-2,6- 0.3 parts by mass of naphthalene dicarboxyamide (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., NU-100), and 0.1 parts by mass each of IRGANOX 1010 and IRGAFOS 168 by Ciba Specialty Chemicals, which are antioxidants, The raw material is supplied from the weighing hopper to the twin screw extruder so that it is mixed at 300 ° C, melted and kneaded at 300 ° C, discharged from the die into strands, cooled and solidified in a 25 ° C water bath, and cut into chips. Thus, a polypropylene composition was obtained.

得られたポリプロピレン組成物を単軸の溶融押出機に供給し、220℃で溶融押出を行い、25μmカットの焼結フィルターで異物を除去後、Tダイから125℃に表面温度を制御したキャストドラムに吐出し、未延伸シートを得た。ついで、124℃に加熱したセラミックロールを用いて予熱を行いフィルムの長手方向に5.5倍延伸を行った。次いで縦延伸後のフィルム端部をクリップで把持させて横延伸機へ導入し、149℃で8.5倍に、延伸速度1,800%/分で延伸した。そのまま幅方向を把持したままHS1ゾーンにて163℃で熱処理し、引き続き幅方向に20%のリラックスを掛けながら163℃で熱処理を行い、最後に幅方向を把持したままHS2ゾーンにて163℃の熱処理を行い、HS2ゾーン後の徐冷雰囲気下で幅方向に1.015倍微延伸を施し、厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。   The obtained polypropylene composition was supplied to a uniaxial melt extruder, melt extruded at 220 ° C, foreign matter was removed with a 25 µm cut sintered filter, and the cast drum whose surface temperature was controlled from a T die to 125 ° C. To obtain an unstretched sheet. Next, preheating was performed using a ceramic roll heated to 124 ° C., and the film was stretched 5.5 times in the longitudinal direction of the film. Next, the film edge after longitudinal stretching was held with a clip and introduced into a transverse stretching machine, stretched 8.5 times at 149 ° C., and at a stretching speed of 1,800% / min. The heat treatment is performed at 163 ° C. in the HS1 zone while holding the width direction as it is, and then the heat treatment is performed at 163 ° C. while relaxing 20% in the width direction. Finally, the heat treatment is performed at 163 ° C. in the HS2 zone while holding the width direction. Heat treatment was performed, and a fine stretching of 1.015 times in the width direction was performed in a slow cooling atmosphere after the HS2 zone, and a 500 m roll product roll was obtained using a porous polypropylene film having a thickness of 17 μm as a core.

(実施例2)
表1に示す製造条件において実施例1の条件から横延伸倍率を6.5倍とし、横延伸倍率を151℃とした以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Example 2)
In the production conditions shown in Table 1, a porous polypropylene film having a thickness of 17 μm was formed in the same manner as in Example 1 except that the transverse draw ratio was 6.5 times and the transverse draw ratio was 151 ° C. from the conditions of Example 1. The product roll was obtained by winding 500 m on the core.

(実施例3)
表1に示す製造条件において実施例1の条件から延伸時のMD温度を120℃とし、熱処理条件としてHS1、Rx、HS2の各ゾーンを161℃とした以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Example 3)
In the production conditions shown in Table 1, film formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the MD temperature during stretching was 120 ° C. and the zones of HS1, Rx, and HS2 were 161 ° C. as heat treatment conditions. A rolled product roll of 500 m was obtained using a porous polypropylene film having a thickness of 17 μm as a core.

(実施例4)
表1に示す製造条件において実施例1の条件から縦延伸倍率を5.0、縦延伸温度を115℃とし、横延伸倍率を9.0倍、Rxゾーンの弛緩処理率を17%とした以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
Example 4
In the production conditions shown in Table 1, the longitudinal stretching ratio was 5.0, the longitudinal stretching temperature was 115 ° C., the lateral stretching ratio was 9.0 times, and the relaxation rate of the Rx zone was 17% from the conditions of Example 1. Was formed into a film in the same manner as in Example 1, and a rolled product roll was obtained by winding the core with a porous polypropylene film having a thickness of 17 μm.

(実施例5)
表1に示す製造条件において実施例3の条件からHS2ゾーン後の徐冷雰囲気下で幅方向の微延伸倍率を1.050倍とした以外は実施例3と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Example 5)
In the production conditions shown in Table 1, a film having a thickness of 17 μm was formed in the same manner as in Example 3 except that the fine stretching ratio in the width direction was changed to 1.050 times in the slow cooling atmosphere after the HS2 zone from the conditions in Example 3. The porous polypropylene film was used as a core to obtain a product roll of 500 m.

(比較例1)
表1に示す製造条件において実施例1の条件から、縦延伸倍率を5.0倍、温度を120℃、横延伸倍率を9.5倍、横延伸後のRxゾーンの弛緩処理率を17%とした以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Comparative Example 1)
In the production conditions shown in Table 1, from the conditions in Example 1, the longitudinal draw ratio was 5.0 times, the temperature was 120 ° C., the transverse draw ratio was 9.5 times, and the relaxation rate of the Rx zone after transverse drawing was 17%. Except for the above, a film was formed in the same manner as in Example 1, and a 500 m roll product roll was obtained using a porous polypropylene film having a thickness of 17 μm as a core.

(比較例2)
HS2ゾーン後の徐冷雰囲気下で幅方向に1.015倍微延伸を行わない以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Comparative Example 2)
A film roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that fine stretching was not performed 1.015 times in the width direction in the slow cooling atmosphere after the HS2 zone, and a rolled polypropylene film having a thickness of 17 μm was used as a core to obtain a product roll of 500 m. It was.

(比較例3)
表1に示す製造条件において実施例1の条件から縦延伸倍率を5.0倍、縦延伸温度を120℃、横延伸倍率を9.5倍、横延伸温度を148℃、HS1、Rx、HS2の各ゾーンを164℃とした以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Comparative Example 3)
In the production conditions shown in Table 1, the longitudinal stretching ratio was 5.0 times, the longitudinal stretching temperature was 120 ° C., the transverse stretching ratio was 9.5 times, the transverse stretching temperature was 148 ° C., HS1, Rx, HS2 from the conditions of Example 1. Each zone was formed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set at 164 ° C., and a product roll was obtained by winding a 500 m roll with a porous polypropylene film having a thickness of 17 μm as a core.

(比較例4)
表1に示す製造条件において実施例1の条件からHS2ゾーン後の徐冷雰囲気下で幅方向の微延伸倍率を1.200倍とした以外は実施例1と同様にして製膜し厚み17μmの多孔性ポリプロピレンフィルムをコアに500m巻き取り製品ロールを得た。
(Comparative Example 4)
In the production conditions shown in Table 1, a film having a thickness of 17 μm was formed in the same manner as in Example 1 except that the fine stretching ratio in the width direction was changed to 1.200 times in the slow cooling atmosphere after the HS2 zone from the conditions in Example 1. The porous polypropylene film was used as a core to obtain a product roll of 500 m.

Figure 0006089581
Figure 0006089581

本発明の要件を満足する実施例では透気性、熱寸法安定性に優れるだけでなく、フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが小さく、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が小さいことから、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制し、平面性に優れ、蓄電デバイス用セパレータとして好適に用いることが可能であると考えられる。一方、比較例では、フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが大きく、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が大きいなど、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制できず、平面性に劣り、蓄電デバイス用セパレータとして用いることが困難である。   In the examples satisfying the requirements of the present invention, not only the air permeability and thermal dimensional stability are excellent, but also the coefficient of friction μk with the metal in the longitudinal direction of the film is small, and the expansion in the film width direction when the film is immersed in acetone. Or, since the dimensional change of shrinkage is small, in the process of applying a functional layer such as a heat-resistant layer whose productivity has been improved using an organic solvent with a fast drying rate, the generation of wrinkles in the conveyed film is suppressed, and the flatness It is considered that it can be suitably used as a separator for an electricity storage device. On the other hand, in the comparative example, an organic solvent having a high drying rate is used, such as a large coefficient of friction μk with the metal in the film longitudinal direction and a large dimensional change in expansion or contraction in the film width direction when the film is immersed in acetone. In the step of applying a functional layer such as a heat-resistant layer that has improved productivity, wrinkle generation of the conveyed film cannot be suppressed, the flatness is poor, and it is difficult to use as a separator for an electricity storage device.

本発明の多孔性ポリオレフィンフィルムは、透気性、熱寸法安定性に優れるだけでなく、フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが小さく、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が小さいことから、乾燥速度の速い有機溶剤を用いて生産性を向上させた耐熱層などの機能層を塗布する工程において、搬送されるフィルムのシワ発生を抑制し、平面性に優れ、蓄電デバイス用セパレータとして好適に使用することができる。   The porous polyolefin film of the present invention is not only excellent in air permeability and thermal dimensional stability, but also has a small coefficient of friction μk with the metal in the longitudinal direction of the film, and expansion or expansion in the film width direction in a state where the film is immersed in acetone. Since the dimensional change of shrinkage is small, in the process of applying a functional layer such as a heat-resistant layer that has improved productivity using an organic solvent with a fast drying rate, it suppresses the occurrence of wrinkles in the conveyed film and makes it flat. It is excellent and can be suitably used as a separator for an electricity storage device.

Claims (7)

フィルム長手方向における金属との摩擦係数μkが1.2以下であり、アセトンにフィルムを浸漬させた状態におけるフィルム幅方向の膨張または収縮の寸法変化が0.3%以下であり、フィルムのβ晶形成能が40%以上である多孔性ポリオレフィンフィルム。 Film Friction coefficient μk of the metal in the longitudinal direction is 1.2 or less state, and are dimensional change less than 0.3% of the film width direction of expansion or contraction in a state of being immersed film in acetone, the film β A porous polyolefin film having a crystal forming ability of 40% or more . 120℃、1時間処理後のフィルム幅方向の熱収縮率が3%以下である、請求項1に記載の多孔性ポリオレフィンフィルム。 The porous polyolefin film according to claim 1, wherein the heat shrinkage in the film width direction after treatment at 120 ° C for 1 hour is 3% or less. 長手方向のヤング率fMDと幅方向のヤング率fTDの関係が次式を満たす、請求項1または2に記載の多孔性ポリオレフィンフィルム。
0.8<fMD/fTD<2
The porous polyolefin film according to claim 1 or 2, wherein a relationship between Young's modulus fMD in the longitudinal direction and Young's modulus fTD in the width direction satisfies the following formula.
0.8 <fMD / fTD <2
長手方向のヤング率fMDが500MPa以上である、請求項1〜3のいずれかに記載の多孔性ポリオレフィンフィルム。 The porous polyolefin film in any one of Claims 1-3 whose Young's modulus fMD of a longitudinal direction is 500 Mpa or more. 23℃における透気抵抗が50〜1,000秒/100mlである、請求項1〜4のいずれかに記載の多孔性ポリオレフィンフィルム。 The porous polyolefin film according to any one of claims 1 to 4, wherein an air resistance at 23 ° C is 50 to 1,000 seconds / 100 ml. 請求項1〜のいずれかに記載の多孔性ポリオレフィンフィルムにコート層を設けてなる積層多孔性フィルム。 Laminated porous film comprising a coating layer provided on the porous polyolefin film of any one of claims 1-5. 請求項1〜のいずれかに記載の多孔性ポリオレフィンフィルム、または、請求項の積層多孔性フィルムをセパレータとして用いた蓄電デバイス。 The electrical storage device using the porous polyolefin film in any one of Claims 1-5 , or the laminated porous film of Claim 6 as a separator.
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